[发明专利]一种越野滑雪运动轨迹跟踪与视频采集方法及系统

说明书

本发明公开了一种越野滑雪运动轨迹跟踪与视频采集方法及系统，包括以下步骤：S100通过GPS基站解算运动员的实时经纬度；S200通过实时经纬度判断运动员的所在区域，并调出所在区域对应的区域号；S300判断运动员当前所在区域的区域号是否变更，若是，则执行步骤S400；否则，执行步骤S500；S400该区域的云台相机对运动员执行追踪工作，并执行步骤S600；S500切换至变更后区域中的云台相机对运动员继续执行追踪工作，并执行步骤S600；S600GPS基站接收运动员的下一帧定位信息，并返回步骤S100。本发明能及时切换云台相机，使得视频数据采集及时有效，且通过差分GPS测算出云台相机转动角度更精确。

技术领域

本发明属于体育科技领域，特别是涉及一种越野滑雪运动轨迹跟踪与视频采集方法及系统。

背景技术

与夏季奥运项目相比，我国运动员在冬季冰雪项目上的成绩还存在许多不足，与世界先进水平差距较大。如速度滑冰、短道速滑等冰上竞速类项目的中长距离整体水平呈现弱势。越野滑雪、高山滑雪等雪上竞速类项目多年来一直处在国际上处于第二梯队。花样滑冰、雪上空中技巧、单板U池等难美性项目在技术动作的难度储备上仍然处于追赶的整体态势。我国冬奥项目与世界先进水平相差较大的原因有很多，其中竞技能力不足是关键因素，而训练质量控制则是提高竞技能力最为重要的方面。

有效的训练质量控制需要科技手段的介入，如数字化冰场技术能够对滑冰训练的质量和效果提供客观的可量化的数据支持，为训练改进提供科学依据。冰雪运动是运动员借助特制器材的一种高速运动，这决定了对冰雪运动的观测、分析都充满挑战。相较于室内的冰上运动项目，滑雪项目大多是大场景、多维度、复杂天气下的高速运动，对滑雪运动进行数据观测、运动分析则更加困难。基于这个原因，目前国内还没有专业的数字化雪场，国际上类似的系统也未见报道。数字雪场通过传感器实时采集获取温度、湿度、风速等环境信息，运动员位置、速度等运动信息，以及运动员滑行技术姿态信息，并通过雪场信息展示平台实时呈现给教练员作为分析评价运动技战术状态的依据。

越野滑雪运动的赛道通常是在野外山地，赛道长度1-5公里，包括上坡段、下坡段及平地段。由于赛道范围大，障碍物多，教练员通常只能采用在某个固定位置观察进行技术指导，通过掐表计全程滑行时间来评价训练效果，这种简单、笼统的评价方式很难发现训练中的不足和原因，缺乏运动员训练过程中的技术动作细节和局部赛段的速度信息。为了采集滑雪运动全程视频信息，基于视觉的方法则面临着空间范围大、目标速度变化剧烈(越野滑雪最高滑行速度可达60公里/小时以上，最慢时不到1公里/小时)、遮挡、变形等诸多问题，难以实现稳定、持续地跟踪拍摄。测量滑雪运动员滑行速度的关键是准确定位，对于越野滑雪这种野外山地环境，普通GPS、无线射频方式或陀螺仪等常见定位方式均存在明显不足。

发明内容

本发明设计了一种越野滑雪运动轨迹跟踪与视频采集方法及系统，实现运动员的位置、速度采集和滑雪视频数据采集，本发明主要解决了越野滑雪运动员的高精度定位与稳定跟踪的难题。

本发明通过以下技术方案实现：一种越野滑雪运动轨迹跟踪与视频采集方法，包括以下步骤：

S100通过GPS基站解算运动员的实时经纬度；

S200通过所述实时经纬度判断运动员的所在区域，并调出所在区域对应的区域号；

S300判断运动员当前所在区域的区域号是否变更，若是，则执行步骤S400；否则，执行步骤S500；

S400该区域的云台相机对运动员执行追踪工作，并执行步骤S600；

S500切换至变更后区域中的云台相机对运动员继续执行追踪工作，并执行步骤S600；

S600所述GPS基站接收运动员的下一帧定位信息，并返回步骤S100。

进一步的，在步骤S100前还包括：